石油机械
石油機械
석유궤계
CHINA PETROLEUM MACHINERY
2014年
1期
1-5
,共5页
张洪坤%王志远%李昊%沈德新%赵效锋
張洪坤%王誌遠%李昊%瀋德新%趙效鋒
장홍곤%왕지원%리호%침덕신%조효봉
套管%外挤力%弹性模量%泊松比%水泥环%有限元%数值模拟
套管%外擠力%彈性模量%泊鬆比%水泥環%有限元%數值模擬
투관%외제력%탄성모량%박송비%수니배%유한원%수치모의
casing%collapse pressure%elastic modulus%Poisson's ratio%cement sheath%finite element%numerical simulation
目前关于套管外挤力的计算都以有效外挤压力均匀分布在套管圆周上为前提条件,与实际的钻井工况不符,况且套管外挤力的大小还受到地层弹性参数和水泥环弹性参数匹配关系的影响.为此,建立了套管-水泥环-地层受力有限元模型,综合考虑材料的弹性参数匹配情况,由非均匀地应力来计算套管的外挤力.分析结果表明,通常情况下,套管的最大外挤力出现在最小水平地应力方向上;随着地层泊松比的增大,套管外挤力减小;当地层弹性模量较大时,随着地层弹性模量增大,套管外挤力减小;水泥环弹性模量较大时,其值增大有利于减小套管的外挤力;水泥环的重要作用不是减小套管受力,而是封隔地层.
目前關于套管外擠力的計算都以有效外擠壓力均勻分佈在套管圓週上為前提條件,與實際的鑽井工況不符,況且套管外擠力的大小還受到地層彈性參數和水泥環彈性參數匹配關繫的影響.為此,建立瞭套管-水泥環-地層受力有限元模型,綜閤攷慮材料的彈性參數匹配情況,由非均勻地應力來計算套管的外擠力.分析結果錶明,通常情況下,套管的最大外擠力齣現在最小水平地應力方嚮上;隨著地層泊鬆比的增大,套管外擠力減小;噹地層彈性模量較大時,隨著地層彈性模量增大,套管外擠力減小;水泥環彈性模量較大時,其值增大有利于減小套管的外擠力;水泥環的重要作用不是減小套管受力,而是封隔地層.
목전관우투관외제력적계산도이유효외제압력균균분포재투관원주상위전제조건,여실제적찬정공황불부,황차투관외제력적대소환수도지층탄성삼수화수니배탄성삼수필배관계적영향.위차,건립료투관-수니배-지층수력유한원모형,종합고필재료적탄성삼수필배정황,유비균균지응력래계산투관적외제력.분석결과표명,통상정황하,투관적최대외제력출현재최소수평지응력방향상;수착지층박송비적증대,투관외제력감소;당지층탄성모량교대시,수착지층탄성모량증대,투관외제력감소;수니배탄성모량교대시,기치증대유리우감소투관적외제력;수니배적중요작용불시감소투관수력,이시봉격지층.
